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1、化学平衡重点问题的解题规律与技巧,知识网络,实验,控制单一变量分析外界条件对反应速率的影响,控制单一变量分析外界条件对平衡移动的影响,教学目标：1、学会变化方法以寻找解题的捷径。2、掌握有关平衡的基本规律与解题技巧。3、掌握控制单一变量法在实验中的应用。4、学会用图像解题。,一、变化方法寻解题捷径：例1：在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、N2、NH3的体积比为6:8:1，出口处N2、H2、NH3的体积比为9:27:8，则氮气的转化率为（ ）A 75% B 50% C 25% D 20%,C,例2：在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(
2、g)反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时的转化率为（ ）A 40% B 50% C 60% D 70%,A,例3、在一个固定容积的密闭容器中放入3molX气体和2molY气体，在一定条件下发生下列反应4X(气)+4Y(气) 3Q(气)+nR(气)达到平衡后，容器内温度与起始时相同，混合气的压强比原来的增大10%，X的浓度减小 则n值为（）A 4 B 5 C 3 D 7,D,二、化学平衡问题的解题规律与技巧（一）无关气体对平衡的影响：在已达平衡的气体可逆反应中，若加入与任何气体都不反应的稀有气体，平衡是否移动有两种可能：1、若为定温、定容容器，加入无关气体将
3、导致气体的总压强增大，但因体积未变，各原有气体的浓度也未变，故平衡不移动。2、若为定温、定压容器，加入稀有气体，要维持恒压则体积必然增大，即降低各原有气体的浓度平衡向气体体积变大的方向移动。,例：反应NH4HS(固) NH3(气)+H2S(气)在某温度下达到平衡，下列各种情况不能使平衡发生移动的是（ ）A 移定一部分NH4HSB 其它条件不变，通入SO2气C 容器容积不变，充入N2D 充入N2气，保持压强不变,（二）混合气体平均相对分子质量与平衡移动方向的判断。平衡的移动，会引起体系中各物质量的变化，体系内气态物质的平均相对分子质量M= 一般也要发生变化，因而依据M变化情况，也可判断平衡移动的
4、方向。,二、化学平衡问题的解题规律与技巧,1、若体系中各物质全是气体（反应前后气体总物质的量相等时可逆反应除外），给定温下加压，若气体混合物平均相对质量加大，则平衡向气体体积缩小的方向移动。2、若体系内有固态或液态物质参与反应，则必须通过质量的变化来确定平衡移动的情况如A(g)+B(s) C(g)如果平均相对分子质量增大，平衡向生成C方向移动。,例1、可逆反应：3A(气) 3B(?)+C(?)（H0）随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，由此确定下列判断正确的是（ ）A C和B可能都是固体B B和C一定都是气体C 若C为固体，则B一定是气体D B和C可能都是气体,C、D,例2、对于mA
5、(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)的平衡体系。为升高温度时体系的平均分子量对氢气的相对密度从16.9变为16.5则下列判断正确的是（ ）A m+np+q 正反应是放热反应B m+np+q 正反应为吸热反应C m+np+q 逆反应是放热反应D m+np+q 逆反应是吸热反应,A、C,（三）平衡正向移动与反应物的转化率关系平衡正向移动时反应物的转化率如何变化，这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。1、由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。2、由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况：,见讲义P136,a.对于反应物（不考虑固体反应
6、物）不只一种的可逆反应，如N2+3H2 2NH3平衡时增加N2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大而N2的转化率降低。b.对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始时只有反应物）若反应前后气体分子数不变如2HI(g) H2(g)+I2(g)，则无论增大或减小HI的浓度，HI的转化率都不改变。若反应后气体分子数减少如2NO2 N2O4则增大NO2的浓度，NO2的转化率增大，若反应后气体分子数增大，如2NH3 N2+3H2，则增大NH3的浓度，NH3的转化率减小。,（四）平衡正向移动与生成物的浓度关系平衡向正反应方向移动时，生成物的浓度也可能减小。如在一定温度下，容积不变的密闭容器中合成氨反应达到
7、平衡后只减少其中氨的浓度，则平衡向正反应方向（生成氨的方向）移动，达到新的平衡时，氨的浓度比原平衡时减少。再如，对于正反应为气体体积增大的可逆反应如N2O4 2NO2在温度不变时增大容器体积（即减小压强），则平衡向正反应方向移动，达到平衡时NO2的浓度比原平衡时减小。,（5）催化剂对化学平衡无影响,催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率 (V正=V逆)；对化学平衡无影响。,t时间,（b）,催化剂能缩短平衡到达的时间,催化剂不改变转化率,（6）平衡移动在化工生产的应用,生产速度要快，原料的利用率要高。另外还要考虑生产中的能源损耗，设备条件的要求等因素。,假如你是某生产企业的老板！你追求的是？,
8、经济效益,社会效益,产品的应用价值、环保和企业的形象等等。,化工题是近年高考中的热点，而其中的反应通常涉及到平衡移动原理。,在生产环节上,【请思考】生产速度要快、原料的利用率要高可以分别采用哪些措施？,N2(g)+3H2(g) 催化剂 2NH3(g)；H0,合成氨工业,浓度,温度,升高温度,减少氨气浓度,增大N2和H2浓度,适当比例的N2和H2，及时分离氨气,适宜生产条件,提高原料利用率,加快生产速度,降低温度,增大压强,增大压强,使用催化剂,压强,催化剂,20MPa50MPa,5000C,使用催化剂,浓度,温度,催化剂,在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：,已知常压下平衡时混合气
9、体中SO3体积分数为91%。试回答：（1）在生产中常用过量的空气是为了 _。（2）加热到400500是由于_。（3）压强采用_，原因是：,2SO2+O2 2SO3，H0，,增大氧气浓度，提高成本较高的SO2的转化率,在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可提高单位时间内SO3的产率,常 压,因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备和动力系统要求高，成本高，加压已无实际意义。,硫酸工业,催化剂,三、控制单一变量实验法在化学速率和化学平衡中的应用,详见讲义P138,这个问题相当重要。是考试的热点。,四、利用图像解题（1）化学反应速率和化学平衡图像的题解技巧。弄清各坐标轴所
10、代表的意义，弄清图像所表示的哪些量的关系，这是解题的基础。弄清图像上点的意义，尤其是某些特殊点（转折点，极值点曲线的交叉点等）的意义。,弄清图像斜率大小的意义。弄清图像函数的增减性。依据上述各点，再把图像与题目文字要求和化学知识联系起来。（2）解答图像题注意事项注意某物质的转化率与其百分数“相反”。注意图像的形状和走向是否符合给定反应。,注意图像是否通过“原点”，即看是否有“0”项。注意坐标的数据，也可由它判断反应物或生成物在方程式里的系数或据此求反应速率。注意抓两个变量之间的关系，判断图像正确与否，可加辅助线，常在横坐标上画垂线为辅助线来判断，图像是否合理。,例1、反应2X(气)+Y(气)
11、2Z(气)+热量，在不同温度（t1和t2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间（t）的关系如图所示。下述判断正确的是（ ）A T1p2C T1T2，p1p2D T1T2，p1p2,C,例2、如图示外界条件（温度、压强）的变化对下列反应的影响L(固)+G(气) 2R(气)-Q，在图中，Y轴是指（ ）A 平衡混合气中R的百分含量B 平衡混合气中G的百分含量C G的转化率D L的转化率,答案：B,例3：在温度相同，压强分别为p1和p2的条件下，发生反应：A(气)+2B(气) nC(气)式中C的百分含量与时间t的曲线如下图所示。下面的结论正确的是（ ）A p1p2 n3C p1p
12、2 n3,答案：D,例4、可逆反应mA(固)+nB(气) qC(气)+Q在一定温度的密闭容器中进行，B的体积百分含量（VB%）与压强关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）A m+nqC nV逆,C选项正确,例5、在密闭容器中进行下列反应：M(气)+N(气) R(气)+2L，此反应符合右下图图示，（R%为R的百分含量，t为时间），下列关于该反应的分析正确的是（ ）A 正反应吸热，L为气体B 正反应吸热，L为固体C 正反应放热，L为气体D 正反应放热，L为固体或液体,答案C,例6、反应2X(气)+Y(气) 2Z(气)+Q，在不同温度下（T1及T2）及压强（P1和P2）下，产物Z的物质的量nz与反应时
13、间（t）的关系如右图，下列叙述正确的是A T1T2 p1p2C T1p2D T1T2 p1p2,答案：B,例1、在一个装有可移动活塞的容器中进行如下反应N2(g)+3H2(g) =2NH3(g)，反应达到平衡后，测得0.0510molN2,0.197molH2 0.204mol NH3,总容积1L。如果保持温度和压强不变，充入0.140 molN2，平衡会向哪个方向移动。 K=10.67 Q=11.08,例2、在一个装有可移动活塞的容器内进行如下化学反应：CS2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2S(g),反应达到平衡后，保持容器内温度和压强不变，向反应混合物中加入少量CS2气体，再达到新平衡后CH4的数目如何变化？取决于V2/n(cs2),一、化学平衡状态的特征,(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）,(3)等：正反应速率=逆反应速率,(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。,(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,(1)逆：只有可逆反应才能建立化学平衡,一、知识网络,化学平衡与电离平衡,
